EP2773306B1 - Leuchte, insbesondere operationsleuchte - Google Patents

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EP2773306B1
EP2773306B1 EP20120784544 EP12784544A EP2773306B1 EP 2773306 B1 EP2773306 B1 EP 2773306B1 EP 20120784544 EP20120784544 EP 20120784544 EP 12784544 A EP12784544 A EP 12784544A EP 2773306 B1 EP2773306 B1 EP 2773306B1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
lamp
recesses
lamp according
housing
flow
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Not-in-force
Application number
EP20120784544
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP2773306A1 (de
Inventor
Hermann Hauschulte
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Trilux Medical GmbH and Co KG
Original Assignee
Trilux Medical GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Trilux Medical GmbH and Co KG filed Critical Trilux Medical GmbH and Co KG
Publication of EP2773306A1 publication Critical patent/EP2773306A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2773306B1 publication Critical patent/EP2773306B1/de
Not-in-force legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V15/00—Protecting lighting devices from damage
    • F21V15/01—Housings, e.g. material or assembling of housing parts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V3/00—Globes; Bowls; Cover glasses
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V33/00—Structural combinations of lighting devices with other articles, not otherwise provided for
    • F21V33/0088—Ventilating systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21W—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO USES OR APPLICATIONS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS
    • F21W2131/00—Use or application of lighting devices or systems not provided for in codes F21W2102/00-F21W2121/00
    • F21W2131/20—Lighting for medical use
    • F21W2131/205—Lighting for medical use for operating theatres

Definitions

  • the invention relates to a luminaire having a luminaire housing and a main emission direction of light generated by means of the luminaire.
  • Such lights are known.
  • Surgical lights used in the air space between TAV ceiling and operating table, form a flow resistance with a rear leeward in the flow direction, occur at the turbulence of the air flowing around the lamp.
  • the necessarily sterile environment of the operating table can be sensitively disturbed, particles, disease germs and the like on the floor side and / or from the surroundings of the operating table.
  • the DE 43 03 192 A1 discloses a lighting arrangement comprising a rotatable center light having one or more lights and a fine air filter through which a sterile pleasure current flowing to the light is directed;
  • the object of the invention is to provide a generic lamp, in particular surgical lamp, which causes at least a lower turbulence.
  • the stated object is achieved by the Characteristics of claim 1 solved. Advantageous developments are described in the subclaims.
  • the stated object is already achieved in that the lamp housing to reduce a volume of a negative pressure zone of the displacement flow in the flow direction thereof behind the lamp housing on the outside has a plurality of trough-like depressions.
  • a laminar boundary layer laminar in itself with a substantially laminar air flow is converted into a turbulent boundary layer around the luminaire housing.
  • This can be attributed, inter alia, to a formation of negative pressure in the depressions in passing air.
  • the air flow is guided closer to the lamp housing.
  • the volume of the negative pressure zone of the displacement flow in the flow direction behind the lamp housing of the turbulent boundary layer is reduced.
  • the negative pressure zone of the displacement flow downstream of the luminaire housing can also be described as a leeward zone.
  • Such recesses are generally and in particular in their training as kugelkalotten shame depressions referred to as dimples. These dimples or depressions are arranged adjacent to one another, for example, on golf balls, this being referred to as a "dulled" surface.
  • the wind pressure or dynamic pressure on the luminaire housing may be reduced. This reduction can be up to 50%.
  • the laminar flow can be slowed down less in the region of the lamp housing or in the flow direction behind the lamp housing and can thus over a greater distance behind the lamp housing as displacement flow serve.
  • the flow velocity of the displacement air required for displacing the circulating air in the operating area can thus be reduced, which in turn is perceived as pleasant by the surgeons working in the operating theater area.
  • a reduction in the flow rate of the displacement air can reduce the danger of these operators having a cold during their work in the operating theater area.
  • the recess may have an edge-free, smooth inner surface. Otherwise, undesirable turbulences can easily arise, which can additionally swirl the incoming air.
  • the depressions are free of additional internal surface structures as dimples.
  • the recesses have a smooth inner surface.
  • the depressions are empty as dimples, ie free of devices arranged in them.
  • the opening edge, which forms the recess with the outside of the housing rounded.
  • the depressions can be distributed over the entire outer side of the lamp housing.
  • the recesses are provided at the areas of the outer side of the lamp housing, which are arranged facing at least with a direction component counter to the main emission direction.
  • at least the areas of the outside of the luminaire housing which are arranged in the vacuum zone during operation are dulled, ie completely covered with the depressions or dimples.
  • the depressions can also be in the areas of the outside perpendicular to the Main emission can be arranged.
  • the recesses are arranged at least approximately regularly or evenly distributed on the lamp housing.
  • the recesses may be equally spaced from each other or adjacent to each other.
  • the number of dimples, which are arranged on circumferential annular regions of the same axial extension of the housing be the same in each case.
  • the depressions can be arranged on the outside of the lamp housing according to the principle of a maximum distribution density.
  • a possible area-covering arrangement of the recesses may be provided on the outside of the lamp housing.
  • a surface coverage that is, the area ratio of the recesses in relation to the total outer surface of the outside of the lamp housing provided for the wells, more than 50%, preferably more than 60%, more than 70% or more than 85% may be provided.
  • the luminaire according to the invention can have a larger outside than the golf ball provided for the recesses, far more recesses, for example 1000 or more recesses, can be provided.
  • the luminaire according to the invention can be provided with an equal or even greater density of depressions as in the case of golf balls. However, it may also be provided a lower recess density, wherein the wells may have correspondingly larger opening profiles than the golf ball.
  • substantially fewer recesses in particular less than 50, advantageously less than 30 or 20 recesses, are preferably provided on the outside of the luminaire housing on a luminaire.
  • a plurality of wells may also be less than 20 wells.
  • at least five recesses are provided. The possible optimal number depends, among other things, on flow conditions, geometric conditions and conditions, such as area occupation, opening edge profile, distribution and diameter of the depressions.
  • the recesses are arranged symmetrically to a central axis of the lamp housing, in particular symmetrically to the main emission direction.
  • at least the lamp housing of the lamp is formed axially symmetrical to the central axis.
  • the main emission direction is parallel to the central axis.
  • the depressions can also be arranged asymmetrically with respect to the center axis of the luminaire housing, in particular in a partial area or in a plurality of partial areas of the outer surface of the luminaire housing provided for the depressions. As a result, for example, a certain asymmetric to the central axis vacuum zone can be adjusted.
  • the depressions may each have an opening with a round, in particular circular or oval, or polygonal opening edge.
  • the recesses may each have a spherical cap-like interior.
  • the opening edge may preferably take into account the Spherical distortion due to the curvature of space of the lamp housing to the central axis of the recess may be asymmetrical.
  • the luminaire housing can be designed to be spherical-cap-like to hemispherical or spherical segment-like, at least in the regions of its outer side provided for the depressions.
  • the luminaire housing can have a cutting plane provided as a light exit surface.
  • the lamp can be formed monoreflector.
  • FIG. 1 a lamp 1 'according to the prior art, in Figures 2 . 3a and 3b in each case one embodiment of a luminaire 1 according to the invention or a section A thereof is shown.
  • FIG. 4 is a surgical field F with here two of the lights 1 according to the invention FIG. 2 shown.
  • the reference numerals designating the components of the luminaire 1 'according to the prior art are additionally given a superscript provided.
  • the lamp 1, 1 'as a surgical light for use in rooms with low-turbulence, ie substantially laminar displacement flow V (TAV ceilings) is formed, as exemplified in FIG. 4 shown.
  • the luminaire 1, 1 ' has a luminaire housing 2, 2' and radiates generated light in a main emission direction h.
  • the flow direction s of the displacement flow V parallel to the main radiation direction h.
  • the luminaire housing 2 of the lamp 1 according to the invention in its embodiments according to the Figures 2 . 3 and 4 on its outer side 3 a plurality of so-called. Dimples, trough-like depressions 4 each with a smooth edge-free inner surface, while the housing 2 'of the lamp 1' according to the prior art in FIG. 1 is provided with a smooth outer side 3 '.
  • an interface layer 5, 5' with laminar or at least low-turbulence flow forms. If the laminar displacement flow encounters the outer side 3 of the luminaire 1 provided with recesses, then due to the depressions 4, a boundary layer 5 which is thinner compared with the boundary layer 5 'in a luminaire 1' without recesses forms turbulence (not shown).
  • This situation is schematic in Figures 1 and 2 represented, wherein the boundary layer 5 'in a conventional lamp 1' according to FIG. 1 a thickness a 'greater than the thickness a of the boundary layer 5 of the luminaire 1 according to the invention FIG. 2 is.
  • the boundary layer 5 hugs in the inventive lamp 1 due to the provided wells 4 closer to the outside 3 of the lamp 1 at.
  • FIG. 4 is purely schematic and example giving the surgical field F with operating table T shown, above which a TAV cover D for dispensing the germ-free displacement flow V is arranged. Between operating table T and TAV ceiling D here are two lights 1 according to the invention FIG. 2 arranged to illuminate the operating table T, wherein the two lights 1 are flowed around by the not specifically drawn displacement flow here.
  • the area distribution of the recesses 4 on the outside 3 have a direct effect on the thickness a of the boundary layer 5 and the length 1 of the vacuum zone Z, ie the larger the area occupancy, the lower the thickness a of the boundary layer 5 and the length 1 of the vacuum zone Z . Therefore
  • the recesses 4 here have a spherical cap-like shape with a circular opening edge 6, so that the effect caused by the recesses 4 occurs independently of the direction in which the displacement flow V flows through the recesses 4.
  • the recesses 4 in the embodiments of the lamp 1 according to the enlarged sections A of the outside 3 in the FIGS. 3a and 3b a polygonal opening edge 6, wherein the opening edge 6 of the lamp 1 according to FIG. 3a a pentagonal shape and the opening edge 6 of the lamp 1 according to FIG. 3b have a hexagonal shape to form a honeycomb-like structure without gussets.
  • the depressions 4 are distributed regularly in all embodiments of the lamp 1 according to the invention. They are provided only on the parts of the outer side 3 of the luminaire housing 2, which have a directional component h with respect to the main emission direction h, wherein the luminaire housing 2 in these parts has a kugelkalotten shame shape with a central axis m parallel to the main emission direction h. Furthermore, the recesses are arranged in a spherical symmetry, that is to say here in an axisymmetric manner with respect to the main emission direction h.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Leuchte mit einem Leuchtengehäuse und einer Hauptabstrahlrichtung von mittels der Leuchte erzeugtem Licht.
  • Derartige Leuchten sind bekannt. Bei modernen OP-Räumen wird zur Erzeugung einer möglichst sterilen Atmosphäre fortwährend möglichst keim- und staubfreie sowie, zur Vermeidung von Turbulenzen, laminare Luft deckenseitig in Strömungsrichtung von der Decke zum Boden hin dem jeweiligen OP-Raum zugeführt. OP-Leuchten, in dem Luftraum zwischen TAV-Decke und OP-Tisch eingesetzt, bilden einen Strömungswiderstand mit einer in Strömungsrichtung hinteren Leeseite, an der Verwirbelungen der die Leuchte umströmenden Luft auftreten. Infolge dieser Verwirbelungen können, das notwendig sterile Umfeld des OP-Tisches empfindlich störend, Partikel, Krankheitskeime und dergleichen bodenseitig und/oder aus der Umgebung des OP-Tisches aufgewirbelt werden.
  • Die DE 43 03 192 A1 offenbart eine Beleuchtungsanordnung mit einer drehbaren Mittelleuchte mit einem oder mehreren Leuchten und einem Feinstluftfilter, durch den ein die Leuchte anströmender steriler Luststrom geleitet wird,
  • In der DE 100 30 399 A1 wird eine Luftkühlungseinrichtung von mit einem Zu- bzw. Umluftdeckengehäuse ausgebildeten Reinräumen zur Kühlung von Luft beschrieben, die als Laminarstrom austritt und in der als Operationsleuchten ausgebildete Leuchten angeordnet sind.
  • Aufgabe der Erfindung ist, eine gattungsgemäße Leuchte, insbesondere Operationsleuchte, bereitzustellen, die eine zumindest geringere Verwirbelung hervorruft.
  • Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen werden in den Unteransprüchen beschrieben. Die gestellte Aufgabe wird bereits dadurch gelöst, dass das Leuchtengehäuse zur Verringerung eines Volumens einer Unterdruckzone der Verdrängungsströmung in Strömungsrichtung derselben hinter dem Leuchtengehäuse außenseitig eine Vielzahl von muldenartigen Vertiefungen aufweist.
  • Mit ihrem Überströmen der muldenartigen Vertiefungen wird eine bei einer im Wesentlichen laminaren Luftanströmung an sich laminare Grenzschicht um das Leuchtengehäuse in eine turbulente Grenzschicht umgewandelt. Dies kann unter Anderem auf eine Unterdruckbildung in den Vertiefungen bei vorbeiströmender Luft zurückgeführt werden. In Folge dessen wird die Luftströmung enger an dem Leuchtengehäuse geführt. Ferner wird das Volumen der Unterdruckzone der Verdrängungsströmung in Strömungsrichtung hinter dem Leuchtengehäuse der turbulenten Grenzschicht verringert. Damit kann die Verwirbelung der die Leuchte anströmenden Luft, das heißt, bei Einsatz als OP-Leuchte der Verdrängungsluft deutlich verringert werden. Die Unterdruckzone der Verdrängungsströmung in Strömungsrichtung hinter dem Leuchtengehäuse kann auch als Lee-Zone beschrieben werden. Derartige Vertiefungen wird allgemein und insbesondere in ihrer Ausbildung als kugelkalottenartige Vertiefungen als Dimples bezeichnet. Diese Dimples oder Vertiefungen sind aneinander abgrenzend beispielesweise an Golfbällen angeordnet, wobei man hier von einer "gedimpelten" Oberfläche spricht.
  • Infolge dieser Vertiefungen oder Dimples kann der Winddruck oder dynamischen Druck auf das Leuchtengehäuse verringern werden. Diese Verringerung kann bis zu 50% betragen. Damit kann die laminare Strömung im Bereich des Leuchtengehäuses bzw. in Strömungsrichtung hinter dem Leuchtengehäuse geringer abgebremst werden und kann somit über eine größere Strecke hinter dem Leuchtengehäuse als Verdrängungsströmung dienen. Wegen des verringerten Strömungswiderstandes kann somit die zur Verdrängung der Umluft in dem OP-Bereich notwendige Strömungsgeschwindigkeit der Verdrängungsluft herabgesetzt werden, welches wiederum von den im dem OP-Bereich arbeitenden Operateure als angenehm empfunden wird. Zudem kann mit Verringerung der Strömungsgeschwindigkeit der Verdrängungsluft eine mögliche Erkältungsgefahr dieser Operateure während ihres Arbeitens im OP-Bereich vermindert werden. Der Ausnutzung des Effektes können dadurch Grenzen gesetzt sein, indem eine vorgeschriebene Mindest-Zuluft-Geschwindigkeit der Verdrängungsluft eingehalten werden muss, um eine ausreichende Verdrängung der Raumesluft im OP-Feld zu gewährleisten. Um eine möglichst ungestörten Verlauf der Luftströmung zu erzielen, kann die Vertiefung eine kantenfreie, glatte Innenoberfläche aufweisen. Anderenfalls können leicht unerwünschte Turbulenzen entstehen, die die anströmende Luft zusätzlich verwirbeln können. Strömungstechnisch günstig sind die Vertiefungen als Dimples frei von zusätzlichen inneren Oberflächenstrukturen. Vorzugsweise weisen die Vertiefungen eine glatte Innenoberfläche auf. Vorteilhaft sind die Vertiefungen als Dimples leer, d.h. frei von in ihnen angeordneten Vorrichtungen. Vorzugsweise ist der Öffnungsrand, den die Vertiefung mit der Außenseite des Gehäuses ausbildet, gerundet.
  • Die Vertiefungen können über die gesamte Außenseite des Leuchtengehäuse verteilt angeordnet sein. Vorzugsweise sind die Vertiefungen an den Bereichen der Außenseite des Leuchtengehäuses vorgesehen, die zumindest mit einer Richtungskomponente entgegen der Hauptabstrahlrichtung weisend angeordnet sind. Vorzugsweise sind zumindest die im Betrieb in der Unterdruckzone angeordneten Bereiche der Außenseite des Leuchtengehäuses gedimpelt, d.h. vollständig mit den Vertiefungen bzw. Dimples bedeckt. Die Vertiefungen können auch in den Bereichen der Außenseite senkrecht zu der Hauptabstrahlrichtung angeordnet sein.
  • Vorzugsweise sind die Vertiefungen zumindest in etwa regelmäßig oder gleichmäßig verteilt an dem Leuchtengehäuse angeordnet. Die Vertiefungen können gleich beabstandet zueinander oder aneinander angrenzend angeordnet sein. Um eine möglichst symmetrische Verringerung des Volumens der Unterdruckzone der Verdrängungsströmung zu erzielen, wird vorgeschlagen, die Vertiefungen in einer vorzugsweise dem Leuchtengehäuse angepassten sphärischen Geometrie anzuordnen. Hierzu kann beispielsweise die Anzahl der Dimples, die auf umfänglichen ringartigen Bereichen gleicher axialer Erstreckung des Gehäuses angeordnet sind, jeweils gleich sein.
  • Zur Optimierung dieses Effektes können die Vertiefungen nach dem Prinzip einer maximalen Verteilungsdichte an der Außenseite des Leuchtengehäuses angeordnet sein. Somit kann eine möglichst flächendeckende Anordnung der Vertiefungen auf der Außenseite des Leuchtengehäuses vorgesehen sein. Somit kann eine Flächenbelegung, das heißt der Flächenanteil der Vertiefungen im Verhältnis zu der Gesamtaußenfläche der für die Vertiefungen vorgesehen Außenseite des Lampengehäuses, mehr als 50%, vorzugsweise mehr als 60%, mehr als 70% oder mehr als 85% vorgesehen sein.
  • In diesem Zusammenhang wird auf bekannte Verteilungen von Vertiefungen oder Dimples auf Golfbällen hingewiesen, bei denen eine Vielzahl von Vertiefungen in verschiedenen Mustern angeordnet sein kann. Hierbei können bis zu 500 Dimples in einem Muster von 60 sphärischen Dreiecken und drei verschiedenen Dimplegrößen, -Formen und -Verteilungen an einem Golfball angeordnet sein können. Da die erfindungsgemäße Leuchte eine für die Vertiefungen vorgesehene größer Außenseite als der Golfball aufweisen kann, können weitaus mehr Vertiefungen, beispielsweise 1000 und mehr Vertiefungen vorgesehen sein. An der erfindungsgemäßen Leuchte kann eine gleich oder sogar größere Dichte an Vertiefungen wie bei den Golfbällen vorgesehen sein. Es kann jedoch auch eine geringere Vertiefungsdichte vorgesehen sein, wobei die Vertiefungen entsprechend größere Öffnungsprofile als beim Golfball aufweisen können. Es können bei einer halbkugelartigen Außenform des Leuchtengehäuses bis zu 250 Vertiefungen außenseitig an dem Leuchtengehäuse vorgesehen sein. Bevorzugt sind an einer Leuchte jedoch wesentlich weniger Vertiefungen, insbesondere weniger als 50, vorteilhaft weniger als 30 oder 20 Vertiefungen außenseitig an dem Leuchtengehäuse vorgesehen. Somit kann eine Vielzahl von Vertiefungen auch weniger als 20 Vertiefungen sein. Vorzugsweise sind mindestens fünf Vertiefungen vorgesehen. Die mögliche optimale Anzahl hängt unter anderem von Strömungsverhältnissen, geometrischen Bedingungen und Verhältnissen, wie Flächenbelegung, Öffnungsrandprofil, Verteilung und Durchmesser der Vertiefungen ab.
  • Vorzugsweise sind die Vertiefungen symmetrisch zu einer Mittelsachse des Leuchtengehäuses, insbesondere symmetrisch zu der Hauptabstrahlungsrichtung angeordnet. Vorzugsweise ist zumindest das Leuchtengehäuse der Leuchte achsensymmetrisch zur Mittelachse ausgebildet. Vorzugsweise ist die Hauptabstrahlrichtung parallel zur Mittelachse. Die Vertiefungen können auch asymmetrisch zu der Mittelsachse des Leuchtengehäuses, insbesondere in einem Teilbereich oder in mehreren Teilbereichen der für die Vertiefungen vorgesehenen Außenoberfläche des Leuchtengehäuses angeordnet sein. Hierdurch kann beispielsweise eine bestimmte zur Mittelachse asymmetrische Unterdruckzone eingestellt werden.
  • Die Vertiefungen können jeweils eine Öffnung mit einem runden, insbesondere kreisrunden oder ovalen, oder polygonen Öffnungsrand aufweisen. Insbesondere können die Vertiefungen jeweils einen kugelkalottenartigen Innenraum aufweisen. Der Öffnungsrand kann vorzugsweise unter Berücksichtigung der sphärischen Verzerrung infolge der Raumkrümmung des Leuchtengehäuses zur Mittelachse der Vertiefung asymmetrisch ausgebildet sein.
  • In einer strömungsgünstigen Form der Leuchte kann das Leuchtengehäuse zumindest in den für die Vertiefungen vorgesehenen Bereichen seiner Außenseite kugelkalottenartig bis halbkugelartig oder kugelabschnittsartig ausgebildet sein. Hierbei kann das Leuchtengehäuse eine als Lichtaustrittsfläche vorgesehene Schnittebene aufweisen.
  • In Vereinfachung ihres Aufbaus kann die Leuchte monoreflektorisch ausgebildet sein.
  • Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden anhand einer in einer Zeichnung dargestellten Ausführungsform der Leuchte näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
    • Fig. 1
    eine Seitenansicht einer Leuchte nach dem Stand der Technik,
    Fig. 2
    eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Leuchte,
    Fig. 3a und 3b
    jeweils einen vergrößerten Ausschnitt aus einer Außenseite einer jeweils anderen Ausführungsform der Leuchte und
    Fig. 4
    eine Seitenansicht eines OP-Feld mit der Leuchte gemäß Figur 2.
  • Jeweils in einer Seitenansicht werden in Figur 1 eine Leuchte 1' gemäß dem Stand der Technik, in Figuren 2, 3a und 3b jeweils eine Ausführungsform einer erfindungsgemäße Leuchte 1 bzw. ein Ausschnitt A derselben gezeigt. In Figur 4 ist ein OP-Feld F mit hier zwei der erfindungsgemäßen Leuchten 1 gemäß Figur 2 gezeigt. (Zur Unterscheidung der Erfindung von dem Stand der Technik werden die die Bauteile der Leuchte 1' gemäß dem Stand der Technik bezeichnenden Bezugszeichen zusätzlich mit einem hochgestellten Strich versehen.) In den hier gezeigten Beispielen ist die Leuchte 1, 1' als Operationsleuchte zur Verwendung in Räumen mit Decken mit turbulenzarmer, d.h. im Wesentlichen laminare Verdrängungsströmung V (TAV-Decken) ausgebildet, wie beispielhaft in Figur 4 gezeigt. Die Leuchte 1, 1' weist ein Leuchtengehäuse 2, 2' auf und strahlt erzeugtes Licht in einer Hauptabstrahlrichtung h ab. In den Figuren 1 und 2 ist die Strömungsrichtung s der Verdrängungsströmung V parallel zur Hauptabstrahlungsrichtung h.
  • Zur Verringerung eines Volumens einer Unterdruckzone Z der Verdrängungsströmung V in Strömungsrichtung s hinter dem Leuchtengehäuse 2 weist das Leuchtengehäuse 2 der erfindungsgemäßen Leuchte 1 in ihren Ausführungsformen gemäß den Figuren 2, 3 und 4 an seiner Außenseite 3 eine Vielzahl von sog. Dimples, muldenartigen Vertiefungen 4 jeweils mit einer glatten kantenfreien Innenoberfläche auf, während das Gehäuse 2' der Leuchte 1' gemäß dem Stand der Technik in Figur 1 mit einer glatten Außenseite 3' versehen ist.
  • Mit Auftreffen der laminaren Verdrängungsströmung V auf das Gehäuse 2, 2' bildet sich eine Grenzschicht 5, 5' mit laminarer oder zumindest turbulenzarmer Strömung aus. Trifft die laminare Verdrängungsströmung auf die mit Vertiefungen versehene Außenseite 3 der Leuchte 1, so bildet sich aufgrund der Vertiefungen 4 eine gegenüber der Grenzschicht 5' bei einer Leuchte 1' ohne Vertiefungen dünnere Grenzschicht 5 aus, in der Turbulenzen (nicht eingezeichnet) auftreten. Dieser Sachverhalt ist schematisch in Figuren 1 und 2 dargestellt, wobei die Grenzschicht 5' bei einer üblichen Leuchte 1' gemäß Figur 1 eine Dicke a' größer als die Dicke a der Grenzschicht 5 der erfindungsgemäßen Leuchte 1 gemäß Figur 2 ist. Die Grenzschicht 5 schmiegt sich bei der erfindungsgemäßen Leuchte 1 aufgrund der vorgesehenen Vertiefungen 4 enger an die Außenseite 3 der Leuchte 1 an.
  • In Strömungsrichtung s hinter der Leuchte 1, 1' bildet sich die Unterdruckzone Z, Z' mit Turbulenzen aus, die von laminarer Verdrängungsströmung umgeben wird. Dies wird in den Figuren 1 und 2 mittels kurzer gebogener Pfeile rein schematisch gezeigt, wobei Übergänge von der Unterdruckzone Z, Z' zur Umgebung der Einfachheit halber nicht dargestellt sind. Ein Vergleich der beiden Figuren 1 und 2 zeigt, dass die Unterdruckzone Z' bei der üblichen Leuchte 1' eine größere Länge l' als die Länge 1 der Unterdruckzone Z bei der erfindungsgemäßen Leuchte 1 aufweist. Somit ist ein entsprechendes Volumen der Unterdruckzone Z bei Anströmung der erfindungsgemäßen Leuchte 1 mit der Verdrängungsströmung V verringert gegenüber dem Volumen der Unterdruckzone Z' bei Anströmung der üblichen Leuchte 1 mit dieser Verdrängungsströmung V.
  • Wegen der Turbulenzen in der Unterdruckzone Z, Z' besteht die Gefahr, dass bei Verwendung in dem OP-Feld F Aerosole, Krankheitskeime oder dergleichen aufgewirbelt oder angesogen werden und in das OP-Feld F bzw. auf den OP-Tisch T gelangen. In Figur 4 wird rein schematisch und Beispiel gebend das OP-Feld F mit OP-Tisch T gezeigt, über dem eine TAV-Decke D zur Abgabe der keimfreien Verdrängungsströmung V angeordnet ist. Zwischen OP-Tisch T und TAV-Decke D sind hier zwei erfindungsgemäße Leuchten 1 gemäß Figur 2 zur Beleuchtung des OP-Tisches T angeordnet, wobei die beiden Leuchten 1 von der hier nicht eigens eingezeichneten Verdrängungsströmung umströmt werden. Infolge ihrer im Vergleich zum Stand der Technik kleinen Unterdruckzone Z wird die Gefahr des Aufwirbelns und Hineinsaugens von Aerosolen, Krankheitskeimen oder dergleichen deutlich verringert.
  • Die Flächenverteilung der Vertiefungen 4 auf der Außenseite 3 wirken sich unmittelbar auf die Dicke a der Grenzschicht 5 und die Länge 1 der Unterdruckzone Z aus, d.h. je größer die Flächenbelegung ist, desto geringer sind Dicke a der Grenzschicht 5 und die Länge 1 der Unterdruckzone Z. Daher ist hier eine besonders hohe Flächenverteilung vorgesehen. Dies wird bei der Ausführungsform der Leuchte 1 gemäß Figur 2 dadurch erzielt, dass die Vertiefungen 4 an benachbarte Vertiefungen 4 unmittelbar unter Ausbildung von Zwickeln angrenzen und die Vertiefungen 4 drei verschiedene Durchmesser d1, d2 und d3 aufweisen. Ferner weisen die Vertiefungen 4 hier eine kugelkalottenartige Form mit einem kreisrunden Öffnungsrand 6 auf, so dass der durch die Vertiefungen 4 hervorgerufene Effekt unabhängig von der Richtung auftritt, in der die Verdrängungsströmung V über die Vertiefungen 4 strömt.
  • Abweichend hierzu weisen die Vertiefungen 4 bei den Ausführungsformen der Leuchte 1 gemäß der vergrößerten Ausschnitte A der Außenseite 3 in den Figuren 3a und 3b einen polygonen Öffnungsrand 6 auf, wobei der Öffnungsrand 6 der Leuchte 1 gemäß Figur 3a eine fünfeckige Form und der Öffnungsrand 6 der Leuchte 1 gemäß Figur 3b eine sechseckige Form unter Ausbildung einer jeweils wabenartigen Struktur ohne Zwickeln aufweisen.
  • Die Vertiefungen 4 sind in allen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Leuchte 1 regelmäßig verteilt angeordnet. Sie sind nur an den Teilen der Außenseite 3 des Leuchtengehäuses 2 vorgesehen, die bezüglich der Hauptabstrahlungsrichtung h mit einer Richtungskomponente gegen Hauptabstrahlungsrichtung h weisen, wobei das Leuchtengehäuse 2 in diesen Teilen eine kugelkalottenartige Form mit einer Mittelachse m parallel zur Hauptabstrahlungsrichtung h aufweist. Ferner sind die Vertiefungen in einer sphärischen Symmetrie, das heißt hier achsensymmetrisch zu der Hauptabstrahlungsrichtung h angeordnet.
    • Bezugszeichenliste
    • 1, 1'
    Leuchte
    2, 2'
    Leuchtengehäuse
    3, 3'
    Außenseite
    4
    Vertiefung
    5, 5'
    Grenzschicht
    6
    Öffnungsrand
    a, a'
    Dicke
    d1, d2, d3
    Durchmesser
    h
    Hauptabstrahlrichtung
    1, 1'
    Länge
    m
    Mittelachse
    s
    Strömungsrichtung
    A
    Ausschnitt
    D
    TAV-Decke
    F
    OP-Feld
    T
    OP-Tisch
    V
    Verdrängungsströmung
    Z, Z'
    Unterdruckzone

Claims (12)

  1. Leuchte mit einem Leuchtengehäuse (2, 2') und einer Hauptabstrahlrichtung h von mittels der Leuchte (1, 1') erzeugtem Licht, dadurch gekennzeichnet, dass das Leuchtengehäuse (2) zur Verringerung eines Volumens einer Unterdruckzone (Z) einer Verdrängungsströmung (V) in Strömungsrichtung (s) hinter dem Leuchtengehäuse (2) außenseitig eine Vielzahl von muldenartigen Vertiefungen (4) aufweist.
  2. Leuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie als Operationsleuchte zur Verwendung in Räumen mit Decken (D) mit turbulenzarmer Verdrängungsströmung (V) (TAV-Decken) ausgebildet ist.
  3. Leuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie als Operationsleuchte ausgebildet und in einem Raum mit einer Decke (D) mit turbulenzarmer Verdrängungsströmung (V) (TAV-Decken) angeordnet ist.
  4. Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefungen (4) an den Bereichen (3) der Außenseite des Leuchtengehäuses vorgesehen sind, die zumindest mit einer Richtungskomponente entgegen der Hauptabstrahlrichtung (h) weisend oder senkrecht zu der Hauptabstrahlrichtung angeordnet sind.
  5. Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefungen (4) in einer sphärischen Symmetrie zueinander angeordnet sind.
  6. Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefungen (4) symmetrisch zu der Hauptabstrahlungsrichtung (h) angeordnet sind.
  7. Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefungen (4) gleich beabstandet zueinander oder aneinander angrenzend angeordnet sind.
  8. Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefungen (4) nach dem Prinzip einer maximalen Verteilungsdichte an der Außenseite (3) des Leuchtengehäuses (2) angeordnet sind.
  9. Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefungen (4) jeweils eine Öffnung mit einem runden, kreisrunden oder polygonen Öffnungsrand (6) aufweisen.
  10. Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefungen (4) jeweils einen kugelkalottenartigen Innenraum aufweisen.
  11. Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Leuchtengehäuse (2) eine kugelkalottenartige bis halbkugelartige Außenseite (3) oder eine kugelabschnittsartige Außenfläche (3) aufweist.
  12. Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass sie monoreflektorisch ausgebildet ist.
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